Oferta styczników niskiego napięcia produkowanych przez ABB

ABB posiada w swojej ofercie produktów niskiego napięcia szeroką gamę styczników. Są to wyroby przeznaczone do stosowania w rozmaitych aplikacjach. Możliwości wykorzystania są praktycznie nieograniczone, ponieważ do każdego rodzaju i warunków pracy można dobrać najbardziej optymalną pod względem konstrukcji i wyposażenia jednostkę.

ABB wytwarza styczniki w rozmaitych wykonaniach, przeznaczone dla rozmaitych warunków pracy, dostosowane do różnych środowisk i zadań w systemach elektrycznych. Definiują je użytkownicy określając następujące kryteria: łączenie i przewodzenie prądów przemiennych lub stałych przez tory główne, napięcie sterowania cewką stycznika, temperatura otoczenia, pozycja pracy oraz współpraca z zabezpieczeniami (np. bezpiecznik, przekaźnik termiczny). Dostępny w ABB wolumen styczników obejmuje kilka grup produktowych: styczniki „A” tzw. uniwersalne lub blokowe, styczniki „R” przemysłowe, „B” ministyczniki „ESB” instalacyjne, „N” przekaźniki stycznikowe i inne (np. styczniki półprzewodnikowe). Każda z tych grup podzielona jest na podgrupy posiadające odrębne cechy konstrukcyjne, które umiejscawiają dany produkt w określonym środowisku.

Najbardziej rozpowszechnione ze względu na możliwości stosowania są styczniki uniwersalne A. Jest to grupa aparatów mogąca zaspokoić zapotrzebowanie na ten produkt w wielu zastosowaniach.  Zakres prądowy od 9 do 1050A (moce 4 – 560kW) przy 400V dotyczy kategorii użytkowania AC-3, która definiuje parametry pracy z silnikami prądu przemiennego. Te same styczniki rozpatrywane w pod kątem kategorii użytkowania AC-1 (łączenie obciążeń o charakterze rezystancyjnym lub lekko indukcyjnych) mogą łączyć i przewodzić prądy od 25 do 1650A.
Uruchamianie silników to najbardziej typowe zadanie dla stycznika. Oprócz silników styczniki uniwersalne „A” mogą służyć do operacji łączeniowych innych odbiorów np. transformatorów, opraw oświetleniowych, grzejników, baterii kondensatorów i innych. Ze względu na charakter obciążenia wyżej opisanych przykładów (indukcyjny, rezystancyjny lub pojemnościowy) procesom załączania i wyłączania mogą towarzyszyć udary prądowe, podobnie jak w przypadku silników. Ich wartości, charakter i czas trwania należy uwzględniać podczas doboru aparatów (określają je między innymi kategorie pracy np. AC-3, AC-4, DC-5), aby zastosowany stycznik pracował długo i bezawaryjnie. Właściwy dobór uwzględniający wszystkie warunki pracy oraz czynniki środowiskowe zagwarantuje ilość cykli łączeniowych liczoną setkach tysięcy lub milionach operacji.

Styczniki A to aparaty przeznaczone do łączenia prądów przemiennych i stałych, dostosowane do sterowania prądem przemiennym lub stałym. Łączenie prądu stałego może wymagać szeregowego połączenia określonej ilości biegunów (w zależności od wartości prądu i napięcia). Bardzo ważną cechą styczników jest ich dostosowanie do napięć sterowania. Do charakteru tego napięcia (stałe lub przemienne, stabilne lub podlegające wahaniom) dostosowano wewnętrzny układ magnetyczny i współpracującą z nim cewkę. Odwzorowaniem tych właściwości jest opis typu stycznika, który w sposób jednoznaczny i prosty definiuje aparat i jego podstawowe właściwości oraz przynależność do grupy produktowej. Poniżej przedstawiono wykaz typów styczników A uwzględniający możliwości sterowania:

Pełny opis typu zawiera także konfigurację oraz ujmuje funkcjonalność styków głównych i pomocniczych, które pojawiają się jako kolejne ciągi cyfr. Przykładowo oznaczenie AL 16-30-10 oznacza stycznik z cewką na prąd stały, o niskim zużyciu energii, 16 A w kategorii AC-3, z 3 stykami głównymi normalnie otwartymi i bez styków normalnie zamkniętych (0), z 1 stykiem pomocniczym normalnie otwartym i bez styku pomocniczego normalnie zamkniętego (0); oznaczenie A 16-30-11 oznacza stycznik z cewką na prąd przemienny, 16 A w kategorii AC-3, z 3 stykami głównymi normalnie otwartymi i bez styków normalnie zamkniętych (0), z 1 stykiem pomocniczym normalnie otwartym i 1 stykiem pomocniczym normalnie zamkniętym. Napięcie sterowania podawane jest oddzielnie i stanowi integralną część kodu zamówieniowego.

Wyróżniającymi się wyrobami w tej grupie są styczniki AF (zdjęcie główne). Dzięki wyposażeniu układu elektromechanicznego w cewkę z interfejsem elektronicznym uzyskano niezwykle istotną właściwość tych aparatów, którą jest obniżona czułość na wahania napięcia sterowniczego. Polepsza to w sposób istotny funkcjonalność stycznika znacznie zwiększając obszary stosowania o te aplikacje, w których stabilność napięcia sterowania może zostać zakłócona ze względu na operacje łączeniowe, spadki napięć itp. Oprócz tego znacznie wydłużono żywotność stycznika, w porównaniu do rozwiązań klasycznych, eliminując nadmierne straty cieplne wewnątrz aparatu wynikające z pogorszenia warunków pracy układu elektromagnetycznego na skutek obniżenia napięcia i co za tym idzie gorszego dolegania styków głównych. W skrajnych przypadkach zjawiska te potrafią doprowadzić do stopienia części wewnętrznej obudowy oraz zespawania styków głównych styczników posiadających tradycyjne wykonania obwodów sterowania cewką.

Oprócz tego styczniki AF posiadają bardzo duży odstęp pomiędzy napięciem przyciągania i odpadania zwory (pomiędzy 0,55Un odpadanie; 0,85Un przyciąganie). Ponadto urządzenia z grupy AF są odporne na chwilowe zaniki napięcia (do 20ms) i pozostają w stanie załączonym, nawet w przypadku całkowitego zaniku napięcia.

Nowe rozwiązania konstrukcyjne znacznie podniosły niezawodność i wydłużyły okres eksploatacji tych aparatów. Ich praca przebiega bez generowania charakterystycznego dla wielu styczników szumu i brzęczenia. Dodatkową zaletą wynikającą z zastosowania interfejsu elektronicznego jest ograniczenie asortymentu cewek sterowniczych do zaledwie 4 sztuk pokrywających zakres napięć od 24 do 500V AC/DC. 

Styczniki AL i ALZ to styczniki nowej generacji przewidziane do sterowania prądem stałym. Ich cechą unikalną jest zastosowanie rdzenia wstępnie namagnesowanego, dzięki czemu uzyskano mechanizm przyciągania zwory ze stykami głównymi o znacznie obniżonym zapotrzebowaniu na energię. Styczniki AL mogą współpracować ze sterownikami programowalnymi bezpośrednio, bez potrzeby stosowania przekaźników pośredniczących. Dodatkowo z myślą o sterownikach najmniejszych wyprodukowano styczniki typu ALZ o jeszcze mniejszym poborze prądu.

Aby bezpiecznie i bezawaryjnie łączyć baterie kondensatorów służące do poprawy współczynnika mocy ABB poleca styczniki typu UA..... oraz UA...RA. Proces łączenia baterii kondensatorów jest związany z pojawieniem się krótkotrwałych udarów prądowych, które mogą być groźne dla wykonań zwyczajnych. Styczniki UA różnią się od standardowych wyrobów komorami łukowymi i stykami głównymi. Są stosowane w przypadku spodziewanych udarów 30 – 100 krotnych. W przypadku udarów większych należy użyć styczników UA... RA, które oprócz wzmocnionych styków i komór łukowych posiadają dodatkowe rezystory służące do tłumienia prądów o nadmiernych wartościach. Wspomniane rezystory są załączane i wyłączane przez specjalnie do tego celu przystosowane styki pomocnicze dostarczane w komplecie ze stycznikiem. Ich zadaniem jest załączenie rezystancji z pewnym wyprzedzeniem w stosunku do zamknięcia styków głównych i rozłączenie po przejęciu przewodzenia przez styki główne. Tak funkcjonujące aparaty można stosować również w tych systemach gdzie istnieje konieczność łączenia kilku banków kondensatorów w zależności od obciążenia. Wówczas przy załączaniu kolejnych banków pojawia się dodatkowo udar pochodzący od jednostek już załączonych. W rezultacie może on znacznie przekroczyć wartość 100 krotną. Dlatego zastosowanie stycznika UA...RA zapewnia pełną i bezpieczną obsługę kompensatorów niezależnie od kolejności oraz ilości załączanych banków.

Dla wszystkich styczników posiadamy pełny zakres potrzebnych akcesoriów i części zamiennych. Są to produkty uzupełniające funkcjonalność aparatów i w zakres tej palety wyrobów wchodzą między innymi: styki pomocnicze, blokady mechaniczne i mechaniczno – elektryczne, układy zwłoczne, ograniczniki przepięć, pokrywy zacisków, itp. Dla potrzeb ochrony silników przygotowano pełny asortyment przekaźników termicznych bimetalowych i elektronicznych o zakresie sięgającym aż do 1250A.

Aparaty te posiadają konstrukcje dopasowane do określonych styczników, dzięki czemu można je łączyć w jednolite bloki ułatwiające montaż, oszczędzające miejsce w szafach rozdzielczych i oprzewodowanie. Koordynacja dotyczy też wyłączników silnikowych. Dzięki takiemu dopasowaniu aparatów można tworzyć jednolite moduły funkcjonalne o zwartej budowie, zajmujące mało miejsca, o minimalnej ilości przewodów, łatwe i szybkie w montażu. Taki moduł może zawierać zabezpieczenia (np. wyłącznik silnikowy, przekaźnik termiczny) oraz stycznik, jako aparat łączeniowy.  
Dla silników dostępne są również układy rozruchowe gwiazda / trójkąt oraz rewersyjne lewo – prawo np. do napędu zasuw lub zaworów.

Dobierając styczniki należy pamiętać o specyfice aplikacji, w której dany stycznik będzie pracować. Odpowiednie wytyczne doboru, tabele i wykresy są dostępne w katalogu styczników ABB. Narzędzia softwarowe i tabele koordynacji można pobrać bezpośrednio z internetu. Mamy nadzieję, że przedstawiona rodzina produktów zainteresuje Państwa i przyczyni się do wprowadzenia w życie nowych rozwiązań, które staną się dla Państwa źródłem dodatkowej satysfakcji wynikającej z ich trwałości, bezpieczeństwa i niezawodności.

Autor: Wojciech Mazik, ABB Sp. z o. o.
wojciech.mazik@pl.abb.com